離心泵選型中的NPSH與汽蝕
2020-09-28 08:06:14力士霸泵業
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NPSH
NPSH = Net Positive Suction Head（凈吸真空高度）
在泵的選型中有兩處需要被考慮：
NPSHa (可用汽蝕余量)：這是一個泵被安裝后系統入口側的特征參數
NPSHa 也被稱之為N.I.P.A.(Net Inlet Pressure Available/凈入口可用壓力)
NPSHr (必須汽蝕余量)：這是一個泵被安裝的特征參數
NPSHr 也被稱之為N.I.P.R.(Net Inlet Pressure Required/凈入口需求壓力)
NPSHa vs. NPSHr：對于泵而言NPSHa 必須總是大于NPSHr的要求
NPSHr (必須汽蝕余量) - 泵的一個性能參數
每臺泵都有一個NPSHr，這是輸送介質進入泵的能量需求。
NPSHr是由泵的幾何形狀，輸送介質的粘度和泵的轉速所決定。由于其受到泵的幾何形狀影響，所以每臺泵都有各自的NPSHr。
NPSHr隨著泵的轉速和介質粘度的增大而增大。
NPSHa (可用汽蝕余量) - 系統的一個性能參數
每個系統都有一個NPSHa，這是介質進入泵的可用的能量。
NPSHa是由系統的設計，輸送介質的粘度，蒸汽壓和預期的流量所決定，因此每個系統都有各自的的NPSHa。
NPSHa 與 NPSHr
系統的NPSHa必須是大于泵的NPSHr的。
NPSHa在泵的入口處的計算公式如下：
可以通過一個簡單的方法理解NPSHa：它是一個受到積極（靜壓和正的吸入高度）和消極（負的摩擦損失和蒸汽壓力）因素影響平衡的參數。
積極的因素必須大于消極的因素，而他們之間的差別則是NPSHa。
壓力
大氣壓力
大氣壓力由海拔高度決定：
海平面高度時為1.014 bar（a）
500米海拔高度時大約為 0.96 bar （a）
3000米海拔高度時大約為 0.71 bar（a）
絕對壓力(a) 和相對壓力 (g)
蒸汽壓力
流體會蒸發（變成蒸汽）除非有額外的壓力阻止其蒸發。蒸汽壓力是流體（在給定溫度下）變成蒸汽時的壓力，通常用絕對壓力表示（如：bar或psia）。
一般來說蒸汽壓力：
取決于流體的類型
隨著溫度的升高而增長
對NPSHa有著重要的影響
NPSH - 總是在增加系統的成本
減小NPSHr
§大幅度降低泵的轉速
增加NPSHa
§提升容器高度（增加液面高度/減小自吸高度）
§增加液體表面壓力（關閉容器或提供外界壓力支持）
§增加入口管路尺寸（減小摩擦損失）
§減小入口管路長度（減小摩擦損失）
§減少入口管路的連接件（減小摩擦損失）
§降低輸送介質的粘度（減小摩擦損失）
§降低蒸汽壓力（改變溫度）
保證第一次計算正確- 再次更改將會付出很大的代價。
汽蝕
來源于單詞‘cavity’意思是一個空洞。當用于泵時，汽蝕是在泵頭或者系統中一個空洞（氣泡）的產生和隨后的崩塌的過程。
汽蝕在NPSHa小于NPSHr時會產生。
汽蝕的表現為流量減小，振動及噪音。
汽蝕的后果是由于機械損傷和侵蝕造成的設備使用壽命降低。
工作在汽蝕狀態下會導致泵的轉子過度接觸，緊固件松開，密封件破例或粉碎，軸承失效，焊接件裂開和測量儀器的損壞。
汽蝕現象是所有泵最常見的問題之一。當泵受到轉速過高或者入口條件不夠理想等因素影響時會出現汽蝕。
